DE60311261T3

DE60311261T3 - Mehrstufige sortieranlage und sortierkorb für faserstoffsuspensionen

Info

Publication number: DE60311261T3
Application number: DE60311261T
Authority: DE
Inventors: Börje FREDRIKSSON
Original assignee: Metso Paper Oy
Current assignee: Valmet Technologies Oy
Priority date: 2002-06-07
Filing date: 2003-05-08
Publication date: 2010-08-26
Anticipated expiration: 2023-05-09
Also published as: US7491296B2; SE524527E; WO2003104549A1; JP4361014B2; SE0201746D0; SE524527E8; CA2484353C; EP1520072B2; EP1520072B1; CN1659333A; SE524527C2; SE0201746L; DE60311261D1; DE60311261T2; JP2005529252A; CA2484353A1; AU2003228187A1; US20060070924A1; EP1520072A1; ATE351937T1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Siebvorrichtung zum Sieben von Pulpensuspensionen, umfassend ein Gehäuse, einen rohrförmigen Siebkorb, der das Innere des Gehäuses in eine zentrale Kammer und eine äußere, im Wesentlichen ringförmige Kammer unterteilt, ein Einlasselement zur Zufuhr einer zu siebenden Suspension in eine, der zentralen Kammer oder der äußeren Kammer, und ein Annahmeauslasselement zur Abgabe eines sich entwickelten Annahmeanteils der Suspension, der durch den Siebkorb hindurchgetreten ist. Die Vorrichtung umfasst ferner ein Absonderungsauslasselement zur Abgabe eines sich entwickelten Absonderungsanteils der Suspension, einen Rotor, der in dem Gehäuse zur Bereitstellung von Druck- und Saugpulsen in der zu siebenden Suspension entlang des Siebkorbs angeordnet ist, und Verdünnungsmittel zur Zufuhr von Verdünnungsflüssigkeit zu einer, der zentralen Kammer oder der äußeren Kammer.
Die Erfindung bezieht sich auch auf einen Siebkorb zur Verwendung in einer solchen Vorrichtung und auf Verfahren des Siebens von Pulpensuspensionen in mehreren Siebstufen.
Ein sehr wichtiger Schritt bei dem Papierherstellungsverfahren ist das Sieben der Faserpulpensuspensionen. Herkömmlicherweise wird die Pulpensuspension durch einige so genannte Drucksiebvorrichtungen von der vorstehend beschriebenen Art gesiebt, die in einem System von Siebvorrichtungen miteinander verbunden sind, in welchem jede Siebvorrichtung eine Siebstufe repräsentiert, die von den anderen Stufen in dem System abhängig ist.
Als eine Alternative zu dem herkömmlichen Siebsystem mit mehreren miteinander verbundenen Siebvorrichtungen kann eine einzelne Siebvorrichtung mit mehreren Stufen, typischerweise zwei oder drei Stufen, konstruiert werden, die in dem gleichen Siebkörper eingebaut sind. Eine Vielzahl solcher Mehrstufen-Siebvorrichtun gen verschiedener Konstruktionen wurden in der Vergangenheit auf den Markt gebracht.
Die steigende Größe der Papierherstellungs-Produktionslinien von heute hat zu sehr großen Siebvorrichtungen geführt. Insbesondere Siebvorrichtungen für Pulpensuspensionen niedriger Konsistenz sind groß und weisen einen sehr großen Siebkorb auf, um hohe hydraulische Lasten aufzunehmen. Die Siebkörbe für unterschiedliche Siebvorrichtungen sind typischerweise mit etwa dem gleichen Längenverhältnis – Länge/Durchmesser – unabhängig von der Größe konstruiert, so dass ein großer Korb sehr lang ist. Ein anderer Grund, warum viele Siebkörbe lang sind, ist die Tatsache, dass es beträchtlich kostengünstiger ist, die Größe eines gegebenen Siebs durch Erhöhung der Länge des Siebkorbs, als durch Erhöhen von dessen Durchmesser zu erhöhen.
In dem langen Siebkorb ist der Laufweg für zerfaserte Partikel lang. Demzufolge hat ein langer Siebkorb den Nachteil, dass, da die Verweilzeit eines einzelnen abzusondernden Partikels lang sein wird, die Wahrscheinlichkeit von Annahme oder Ausfall höher sein wird, als in einem kürzeren Siebkorb. Ferner neigt ein langer Siebkorb zu Problemen mit Absonderungsanteil-Verdickung und wird eine geringere Kapazität pro Einheitsoberfläche sowie einen reduzierten Entfernungswirkungsgrad aufweisen.
Ein Weg, dem Absonderungsanteils-Verdicken entgegenzuwirken, ist es, diesen mit Verdünnungsflüssigkeit zu verdünnen, typischerweise mit Wasser, und es gibt frühere Vorrichtungen, die mit Anordnungen zum Beigeben von Verdünnungswasser zu dem Inneren des Siebkorbs für diesen Zweck versehen sind. Zum Beispiel offenbaren US-Patent Nr. 6080274 und 6186333 und WO 00/50690 teure Verdünnungswasseranordnungen, die in Mehrstufen-Siebvorrichtungen eingebaut sind. Ein ernsthafter Nachteil dieser bekannten Mehrstufen-Siebvorrichtungen ist die Notwendigkeit von teurer Hardware zur Prozesssteuerung in Form von sehr großen Ventilen und Strömungsmesser auf den Annahmelinien von den unter schiedlichen Stufen. Jede Annahmeabteilung erfordert eine separate Strömungssteuerung mit Strömungsmessern und Steuerventilen.
Eine andere bekannte Verdünnungsanordnung enthält drehende Verdünnungswasserauslässe, die in den Rotor integriert sind. Jedoch ist es mit dieser Art von Verdünnungsanordnung schwierig, das unter Druck gesetzte Verdünnungswasser aus dem Siebgehäuse in den Rotor hineinzubringen. Es gibt Dichtungen zwischen stationären und rotierenden Teilen der Vorrichtung, welche häufig Verschleißprobleme aufweisen, so dass Fasern durch die Dichtungen in die Verdünnungswasserabteilungen hindurchtreten und eventuell die Auslässe für Verdünnungswasser verstopfen. Eine andere bekannte Verdünnungsanordnung enthält stationäre Verdünnungswasserauslässe unterhalb der Siebzone, die in das Siebgehäuse integriert sind. Mit diesen ziemlich teuren bekannten Anordnungen ist es sehr schwierig, das Verdünnungswasser zu dem optimalen Ort in dem Siebkorb zu transportieren.
Die schwedische Patentanmeldung Nr. 9601979-9 schlägt eine Lösung der vorstehend angegebenen Probleme vor und offenbart eine Verdünnungsanordnung, in welcher Verdünnungswasser in einen Kanal eingeleitet wird, der einen Siebkorb vom Keil-Radgeflechttyp umzingelt. Der Kanal ist ausgebildet, indem ein Deckel über den Raum zwischen zwei Stützringen auf dem Siebkorb gesetzt ist. Das Verdünnungswasser wird in den Siebkorb durch Siebschlitze zugeführt, die auf der Mantelwand des Siebkorbs vorgesehen sind. Jedoch ist es ein Problem dieser Lösung, dass die Strömung von Verdünnungswasser, welches das Innere des Siebkorbs durch die vielen sehr kleinen Siebschlitze eintritt, unzureichend ist und nicht genug Durchdringung und Vermischung des Verdünnungswassers und des verdickten Absonderungsanteils bieten kann. Ein anderes Problem ist Leckage von unbekannten Mengen von Wasser zu der Annahmekammer, die bezüglich des Siebkorbs extern angeordnet ist, durch axial offene Räume an den äußeren engen Enden zwischen den keilförmigen Stäben und den Befestigungs- und Tragringen, welche die Ober- und Unterseite des Verdünnungswasserkanals bilden.
Eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Siebvorrichtung zum Sieben von Pulpensuspensionen in Stufen bereitzustellen, die ein einfaches, kostengünstiges Verdünnungsmittel aufweist, welches Verdünnungsflüssigkeit zu einem optimalen Ort in dem Siebkorb für effiziente Verdünnung des Absonderungsanteils liefert.
Eine zweite Aufgabe der Erfindung ist es, einen Siebkorb zur Verwendung in der Siebvorrichtung der Erfindung und auch zum Ersetzen von verschlossenen Siebkörben in bestehenden Siebvorrichtungen bereitzustellen.
Eine dritte Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren des Siebens von Pulpensuspension in Stufen derart bereitzustellen, dass der entwickelte Absonderungsanteil in optimaler Weise verdünnt wird.
Die erste Aufgabe wird erzielt durch eine Siebvorrichtung der eingangs beschriebenen Art, dadurch gekennzeichnet, dass der Siebkorb zumindest zwei separate rohrförmige Siebabschnitte enthält, und dass das Verdünnungsmittel zumindest ein ringförmiges Element umfasst, das die zwei rohrförmigen Siebabschnitte axial miteinander verbindet und ein rohrförmiges Verdünnungsflüssigkeitsabteil bildet, das sich zumindest im Wesentlichen um den Siebkorb herum erstreckt, wobei das ringförmige Element eine Mehrzahl von Verdünnungsflüssigkeits-Ausstoßdurchtritten zwischen dem Verdünnungsflüssigkeitsabteil und einer der Kammern von zentraler Kammer und äußerer Kammer ausbildet.
Demzufolge ist es einfach, die erforderliche Menge und Geschwindigkeit der Verdünnungsflüssigkeitsstrahlen, die aus den Ausstoßdurchtritten gesprüht werden, um effiziente Verdünnung des Absonderungsanteils bereitzustellen, zu enthalten, indem die Größe der Ausstoßdurchtritte ordnungsgemäß konstruiert werden.
In Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung bildet eines von Annahmeauslasselement und Absonderungsauslasselement, normalerweise das Annahmeauslasselement, einen Auslassdurchtritt von der äußeren Kammer, und das Verdünnungsmittel umfasst zumindest eine Verdünnungsflüssigkeits-Zufuhrleitung, die sich durch den Auslassdurchtritt zu dem ringförmigen Element erstreckt, um Verdünnungsflüssigkeit von außerhalb des Gehäuses zu dem Verdünnungsflüssigkeitsabteil zu liefern. Diese Ausführungsform ermöglicht einfache und kostengünstige Verbindung der Verdünnungsflüssigkeitszufuhrleitung mit dem ringförmigen Element, da keine Notwendigkeit für irgendwelche separate Verbindung durch das Gehäuse besteht. Das Auslasselement kann einen lösbaren Auslassabschnitt enthalten, der außerhalb des Gehäuses angebracht ist, wobei die Verdünnungsflüssigkeits-Zufuhrleitung sich durch die Wand des lösbaren Auslassabschnitts erstreckt. Bei anderen Ausführungsformen der Erfindung umfasst das Verdünnungsmittel erste und zweite Verdünnungsflüssigkeits-Zuführleitungen, die an dem ringförmigen Element an unterschiedlichen Orten darauf angeschlossen sind. Diese Ausführungsform stellt eine gleichmäßigere Verteilung der Verdünnungsflüssigkeit in dem Siebkorb bereit.
In beiden Ausführungsformen kann sich das rohrförmige Verdünnungsflüssigkeitsabteil in einer geschlossenen Schleife um den Siebkorb herum erstrecken, und die Verdünnungsflüssigkeits-Zuführleitung kann dahingehend angeordnet sein, die Verdünnungsflüssigkeit in das Verdünnungsflüssigkeitsabteil derart gerichtet einzuleiten, dass die Verdünnungsflüssigkeit in einer Richtung entlang der geschlossenen Schleife strömt. Demzufolge wird die Strömung von Verdünnungsflüssigkeit, die in dem Verdünnungsflüssigkeitsabteil zirkuliert, Ablagerung von Fasern auf der Abteilwand entgegenwirken, die in das Abteil eintreten könnten.
Die zweite Aufgabe der Erfindung wird durch einen Siebkorb erzielt, welcher eine rohrförmige Mantelwand umfasst, die mit Sieböffnungen versehen ist, und mit Verdünnungsmitteln zum Zuführen von Verdünnungsflüssigkeit zu einem, dem Inneren oder dem Äußeren der rohrförmigen Mantelwand. Der Siebkorb ist dadurch gekennzeichnet, dass die rohrförmige Mantelwand zumindest zwei separate rohrförmige Wandabschnitte enthält, und dass das Verdünnungsmittel zumindest ein ringförmiges Element umfasst, das die zwei rohrförmigen Wandabschnitte der Mantelwand axial miteinander verbindet und ein rohrförmiges Verdünnungs flüssigkeitsabteil bildet, das sich zumindest im Wesentlichen um die rohrförmige Mantelwand herum erstreckt, wobei das ringförmige Element eine Mehrzahl von Verdünnungsflüssigkeits-Ausstoßdurchtritten zwischen dem Verdünnungsflüssigkeitsabteil und einem, dem Inneren oder dem Äußeren des Siebkorbs ausbildet.
Ein wichtiger Vorteil des Siebkorbs der Erfindung ist es, dass dieser gut geeignet ist, verschlissene Siebkörbe in bestehenden Einzelstufensiebvorrichtungen zu ersetzen, wodurch die bestehenden Vorrichtungen funktionell in Mehrfachstufenvorrichtungen umgewandelt werden.
Die Ausstoßdurchtritte können kreisförmige Querschnitte aufweisen, oder können alternativ die Form von Schlitzen annehmen.
Zweckmäßigerweise weist das rohrförmige Verdünnungsflüssigkeitsabteil einen rechteckigen Querschnitt auf und erstreckt sich in einer geschlossenen Schleife um die rohrförmige Mantelwand herum.
Das Verdünnungsmittel kann erste und zweite Verdünnungsflüssigkeitszuführeinlässe auf dem ringförmigen Element umfassen, die an unterschiedlichen Plätzen darauf positioniert sind.
Die dritte Aufgabe der Erfindung wird durch ein Verfahren des Siebens von Pulpensuspension durch Verwendung einer Siebvorrichtung mit einem rohrförmigen Siebkorb erzielt. Das Verfahren umfasst:

– Zufuhr der zu siebenden Suspension zu einem, der äusseren Seite oder der inneren Seite, des Siebkorbs,
– Sieben der Suspension entlang eines primären Siebabschnitts des Siebkorbs, um einen primären Annahmeanteil zu erhalten, der durch den Siebkorb hindurchtritt, und einen primären Absonderungsanteil, bei welchem Durchtritt durch den Siebkorb verhindert wird,
– Zufuhr einer Strömung von Verdünnungsflüssigkeit zum Verdünnen des primären Absonderungsanteils,
– Sieben des verdünnten primären Absonderungsanteils entlang eines sekundären Siebabschnitts des Siebkorbs, um einen sekundären Annahmeanteil zu erhalten, der durch den Siebkorb hindurchtritt, und einen sekundären Absonderungsanteil, bei welchem Durchtritt durch den Siebkorb verhindert wird,
– Abgabe des sekundären Absonderungsanteils aus dem Siebkorb, und
– Kombinieren der primären und sekundären Annahmeanteile zur Ausbildung eines gemeinsamen, abschließenden Annahmeanteils.

Das Verfahren ist gekennzeichnet durch:

– Steuerung der Strömung von zugeführter Verdünnungsflüssigkeit unter Berücksichtigung der Konsistenz und Strömung der dem Siebkorb zugeführten Suspension und der Konsistenz und Strömung des sekundären Absonderungsanteils, der aus dem Siebkorb abgegeben wird, so dass die Konsistenz des primären Absonderungsanteils, der in den sekundären Siebabschnitt eintritt, im Wesentlichen gleich der Konsistenz der zu dem Siebkorb zugeführten Suspension wird.

Die zu siebende Suspension wird normalerweise in die innere Seite des Siebkorbs zugeführt und wird derart gesiebt, dass der primäre Absonderungsanteil sich in dem Siebkorb entwickelt, wodurch die Strömung von Verdünnungsflüssigkeit zu dem Inneren des Siebkorbs zugeführt wird und sich der zweite Absonderungsanteil in dem Siebkorb entwickelt.
Das Verfahren kann ferner Zufuhr der Strömung von Verdünnungsflüssigkeit in der Form von Strahlen mit einer Geschwindigkeit im Bereich von 2–10 m/s, vorzugsweise 4–8 m/s, umfassen.
Die Steuerung der Strömung von Verdünnungsflüssigkeit, die dem Siebkorb zugeführt wird, basiert auf einem Algorithmus, der wie folgt berechnet wird.
Verdickung ist das Ergebnis davon, dass die Wahrscheinlichkeit für Annahme durch die Siebbarriere für Wasser stets höher als für eine Faser ist. Sie ist definiert als die Konsistenzerhöhung von dem Zuführende zu dem Absonderungsende des Siebkorbs. Verdickung variiert mit der Art von Pulpe, der Produktionsrate und mit den meisten Konstruktions- und Betriebsvariablen eines Drucksiebs.
Die Verdickung ist das Verhältnis F zwischen Absonderungskonsistenz Cr und Zufuhrkonsistenz Cf oder das Verhältnis zwischen der Massen-Absonderungsrate Rm und der Volumen-Absonderungsrate Rv.
Unter der Annahme, dass die Verdickung in den zwei Siebstufen in einem zweistufigen System gleich sind und dass die Massen-Absonderungsrate in den zwei Stufen gleich ist, ist es möglich, die erforderliche Menge von Verdünnungswasser Qd zu berechnen. Eine Vorbedingung für diese Berechnung ist, dass die Volumenströmung und die Massenkonsistenz der Zufuhr- und Absonderungsströmungen bekannt sind. Aus diesen Annahmen ist es möglich, die folgende Gleichung für die erforderliche Menge von Verdünnungswasser abzuleiten:
wobei Qd die Menge von Verdünnungsflüssigkeit ist, Qf die Volumenströmung der Zufuhr ist, Qr die Volumenströmung des Absonderungsanteils ist, Cf die Konsistenz (Massenkonzentration) der Zufuhr ist und Cr die Konsistenz des Absonderungsanteils ist.
Dies ist der Algorithmus, der es ermöglicht, die Menge von Verdünnungswasser derart einzustellen und zu steuern, dass die Zuführkonsistenz zu der sekundären Siebstufe des Siebkorbs gleich der der primären Stufe wird. Die Eingangsdaten, welche für diese Berechnung erforderlich sind, sind nur zuführende und abfließende Absonderungsströmung und die Konsistenzen dieser Strömungen.
Der Steueralgorithmus kann auch
geschrieben werden.
Als eine Alternative zu dem vorstehenden Verfahren der Erfindung, welche sich auf das Zweistufensieben bezieht, wird die dritte Aufgabe der Erfindung auch durch ein Verfahren für Dreistufensieben erzielt. Demgemäß umfasst das alternative Verfahren:

– Zuführen der zu siebenden Suspension zu einer, der äußeren Seite oder der inneren Seite des Siebkorbs,
– Sieben der Suspension entlang eines primären Siebabschnitts des Siebkorbs, um einen primären Annahmeanteil zu erhalten, der durch den Siebkorb hindurchtritt, und einen primären Absonderungsanteil, bei welchem Durchtritt durch den Siebkorb verhindert wird,
– Zufuhr einer ersten Strömung von Verdünnungsflüssigkeit zum Verdünnen des primären Absonderungsanteils,
– Sieben des verdünnten primären Absonderungsanteils entlang eines sekundären Siebabschnitts des Siebkorbs, um einen sekundären Annahmeanteil zu erhalten, der durch den Siebkorb hindurchtritt, und einen sekundären Absonderungsanteils, bei welchem Durchtritt durch den Siebkorb verhindert wird,
– Zufuhr einer zweiten Strömung von Verdünnungsflüssigkeit zur Verdünnung des sekundären Absonderungsanteils,
– Sieben des verdünnten sekundären Absonderungsanteils entlang eines tertiären Siebabschnitts des Siebkorbs, um einen tertiären Annahmeanteil zu erhalten, der durch den Siebkorb hindurchtritt, und einen tertiären Absonderungsanteil, bei welchem Durchtritt durch den Siebkorb verhindert wird,
– Abgabe des tertiären Absonderungsanteils aus dem Siebkorb,
– Kombinieren der primären, sekundären und tertiären Annahmeanteile, um einen gemeinsamen abschließenden Annahmeanteil auszubilden.

Das alternative Verfahren ist gekennzeichnet durch:

– Steuern jeweils der ersten und zweiten Strömung von Verdünnungsflüssigkeit, die zu dem Siebkorb zugeführt wird, unter Berücksichtigung der Konsistenz und Strömung der Suspension, die zu dem Siebkorb zugeführt wird, und der Konsistenz und Strömung des tertiären Absonderungsanteils, der von dem Siebkorb abgegeben wird, so dass die Konsistenz des primären Absonderungsanteils, der in den sekundären Siebabschnitt eintritt, und die Konsistenz des sekundären Absonderungsanteils, der in den tertiären Siebabschnitt eintritt, jeweils im Wesentlichen gleich der Konsistenz der dem Siebkorb zugeführten Suspension wird.

Wie vorstehend erwähnt, wird die zu siebende Suspension normalerweise in die innere Seite des Siebkorbs zugeführt. Somit wird die Suspension derart gesiebt, dass sich der primäre Absonderungsanteil in dem Siebkorb entwickelt, wodurch die ersten und zweiten Strömungen von Verdünnungsflüssigkeit wie im Inneren des Siebkorbs zugeführt werden, und die sekundären und tertiären Absonderungsanteile sich in dem Siebkorb entwickeln.
Es ist möglich, eine ähnliche Gleichung für die Menge von Verdünnungswasser abzuleiten, die in der ersten Qd₁- und der zweiten Qd₂-Verdünnungswasserstufe erforderlich ist. Das Ableiten der Formeln ist ähnlich dem Fall mit zwei Stufen, der oben gezeigt ist.
Die Menge von Verdünnungswasser, welche nach der ersten Stufe des Siebens erforderlich ist, um die gleiche Zuführkonsistenz zu der zweiten Stufe des Siebens, wie der Zufuhr zu dem Sieb zu erhalten, der ersten Stufe des Siebens, kann durch die nachfolgende Gleichung berechnet werden:
Die allgemeine Formel für Zwei- und Dreistufenanwendungen ist
wobei die Anzahl von Siebstufen (n) ist.
Unter den gleichen Annahmen ist die erforderliche Menge zu der zweiten Verdünnungsstufe in dem Dreistufensiebkorb
wobei (Rm) die gesamte Massen-Absonderungsrate über das gesamte Sieb nach den drei Stufen ist. Nachrüstungen für alle Arten von Sieben mit langen Körben, zum Beispiel alle Siebkörbe, die länger (höher) als 600 mm sind, werden von der vorliegenden Erfindung profitieren. Sie werden erhöhte Kapazität und/oder Effizienz haben, indem eine zu lange Siebzone in eine primäre und eine sekundäre Stufe geteilt werden. Diese positiven Wirkungen sind Ergebnisse einer effizienteren Verwendung der Siebkorboberfläche.
Eine andere Möglichkeit, Vorteile dieses neuen Konzepts zu nutzen, ist es, mit einem sanfteren Oberflächenprofil des Siebkorbs zu arbeiten, das die Sieböffnungen begrenzt, um bessere Entfernungseffizienz zu erzielen. Ein zu aggressives Oberflächenprofil ist nicht erforderlich, um Kapazitätsanforderungen zu erzielen. Mehrstufenverdünnung wird es auch ermöglichen, die U/min des Rotors zu reduzieren. Bei niedriger U/min wird die Siebvorrichtung weniger elektrische Last ziehen.
Neue Produktlinien von Sieben können Vorteile dieser Technologie nutzen. Es werden keine Verdünnungsanordnungen in dem Siebgehäuse und/oder dem Siebrotor erforderlich sein. Eine einfachere und weniger kostenintensive Siebkonstruktion kann verwendet werden.
Die Mehrstufen-Siebvorrichtung der Erfindung kann mit nur einem Annahmeabteil und mit weniger kostenintensiver Verfahrenssteuerung konstruiert werden. Zum Beispiel erfordert ein Zweistufensieb mit gesteuerter Massen-Absonderungsrate auf der Grundlage der Technologie des Stands der Technik vier Strömungssteuerungen und zwei Konsistenzsteuergeräte, wohingegen die Mehrstufen-Verdünnungstechnik gemäß der vorliegenden Erfindung nur drei oder zwei Steuerungen jeweils für die gleiche Information erfordert.
Der gleiche Vergleich für eine Dreistufen-Vorrichtung ist sogar noch vorteilhafter zu Gunsten der vorliegenden Erfindung. Die zusätzliche Stufe erfordert nur eine Strömungssteuerung mehr. Mit herkömmlicher Technologie würden zwei Steuergeräte mehr erforderlich sein.
Wenn die Mehrstufen-Verdünnungstechnologie mit Steuerung der U/min des Siebrotors kombiniert wird, wird es möglich, maximale Entfernungseffizienz eines ”Zweistufensystems” unter sehr variierenden Verfahrensbedingungen zu erhalten.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen genauer beschrieben, in welchen
1 eine teilweise geschnittene Perspektivansicht einer ersten Ausführungsform der Siebvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist;
2 eine teilweise geschnittene Perspektivansicht einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ist;
3 eine Perspektivansicht eines Siebkorbs ist, welcher zu der Vorrichtung gemäß 1 passt; und
4 eine Querschnitts-Perspektivansicht des in 3 gezeigten Siebkorbs ist.
Identische Komponenten, die in den Figuren gezeigt sind, sind mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet.
1 zeigt eine Siebvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zum Sieben von Pulpensuspensionen, umfassend ein Gehäuse 2, ein Einlasselement 4, das lösbar an einer Zufuhrleitung 6 zur Zufuhr einer zu siebenden Suspension in das Gehäuse 2 angeschlossen ist, einen rohrförmigen Siebkorb 8, welcher das Innere des Gehäuses 2 in eine zentrale, im Wesentlichen zylindrische Kammer 10 zur Aufnahme der zu siebenden Suspension an einem Ende 12 der zentralen Kammer, und eine einzelne äußere, ringförmige Annahmekammer 14 zum Annehmen eines Annahmeanteils der Suspension, die durch den Siebkorb 8 hindurchgetreten ist, ein Annahmeauslasselement 16, welches einen Auslassdurchtritt 17 bildet, und lösbar an einer Annahmeauslassleitung 18 zur Abgabe des Annahmeanteils aus der Annahmekammer 14 verbunden ist, und ein Absonderungsauslasselement 20, das lösbar an einer Absonderungsauslassleitung 22 zur Abgabe eines Absonderungsanteils der Suspension aus der zentralen Kammer 10 an dem anderen Ende 24 davon angeschlossen ist. Ein Rotor 26 ist in der zentralen Kammer 10 zur Bereitstellung von Druck- und Saugpulsen in der Suspension entlang der inneren Seite des Siebgehäuses 8 angeordnet. Verdünnungsmittel 28 ist zur Zufuhr von Verdünnungsflüssigkeit zu der Zentralkammer 10 zwischen deren Enden 12 und 14 vorgesehen.
Der Siebkorb 8 umfasst eine zylindrische Mantelwand 30 mit Sieböffnungen, welche die Form von Schlitzen annehmen. Die Mantelwand 30 ist mit einem oberen Flansch 32 und einem unteren Flansch 34 versehen, welche jeweils gegen eine obere Schulter 36 auf dem Gehäuse und eine untere Schulter 38 auf dem Gehäuse abdichten. Unter Bezugnahme auf 3 und 4 ist die Mantelwand 30 in zwei separate zylindrische Abschnitte 40 und 42 unterteilt, welche axial durch ein ringförmiges Element 44 des Verdünnungsmittels 28 miteinander verbunden sind. Das ringförmige Element 44 bildet ein rohrförmiges Verdünnungsflüssigkeitsabteil 46 mit rechteckigem Querschnitt, welches sich um die Mantelwand 30 herum erstreckt. Das ringförmige Element 44 weist eine Verdünnungsflüssigkeitseinlassöffnung 48 und eine Mehrzahl von Verdünnungsflüssigkeitsausstoßdurchtritten 50 mit kreisförmigem Querschnitt auf, die sich zwischen dem Abteil 46 und dem Inneren des Siebkorbs 8 erstrecken. Eine Verdünnungsflüssigkeitszufuhrleitung 52 des Verdünnungsmittels 28 zur Zufuhr von Verdünnungsflüssigkeit von außerhalb des Gehäuses 2 zu dem Verdünnungsflüssigkeitsabteil 46 erstreckt sich durch die Wand der Annahmeauslassleitung 18 und ferner durch den Auslassdurchtritt 17 des Annahmeauslasselements 16 zu der Öffnung 48 des ringförmigen Elements 44.
Der Siebkorb 8, der vorstehend beschrieben ist, ist teilweise geeignet, herkömmliche Einzelstufensiebkörbe in alten Siebvorrichtungen zu ersetzen. Durch Verwendung des bestehenden Annahmeauslasselements zum Verbinden der Verdünnungsflüssigkeitszufuhrleitung besteht keine Notwendigkeit zur Rekonstruktion des Gehäuses der alten Vorrichtung.
Im Betrieb wird eine zu siebende Fasersuspension über das Einlasselement 4 zu dem Siebkorb 8 an der oberen Seite 12 davon zugeführt. In dem Siebgehäuse 8 wird die Suspension entlang des Abschnitts 40 der Mantelwand 30 gesiebt, so dass ein primärer Annahmeanteil durch die Mantelwand 30 hindurchtritt, während ein primärer Absonderungsanteil sich in dem Siebkorb 8 entwickelt. Der primäre Absonderungsanteil wird durch eine kontrollierte Strömung von Verdünnungsflüssigkeit verdünnt, welche durch die Ausstoßdurchtritte 50 gesprüht wird. Der verdünnte primäre Absonderungsanteil wird entlang des Abschnitts 42 der Mantelwand 30 gesiebt, so dass ein sekundärer Annahmeanteil durch die Mantelwand 30 hindurchtritt, während sich ein sekundärer Absonderungsanteil in dem Siebkorb 8 entwickelt und dann aus dem Siebkorb durch das Absonderungsauslasselement 20 ausgestoßen wird. Die primären und sekundären Annahmeanteile werden kombiniert und durch das Annahmeauslasselement 16 abgegeben.
Die Strömung von Verdünnungsflüssigkeit durch die Ausstoßdurchtritte 50 wird in Antwort auf die Konsistenz und Strömung der in den Siebkorb 8 zugeführten Suspension und der Konsistenz und Strömung des sekundären Absonderungsanteils, der aus dem Siebkorb 8 abgegeben wird, gesteuert, so dass die Konsistenz des primären Absonderungsanteils, welche den Abschnitt 42 der Mantelwand 30 betritt, im Wesentlichen gleich der Konsistenz der in den Siebkorb zugeführten Suspension wird.
Die vorstehend beschriebene Ausführungsform der Erfindung gemäß 1 ist von einer Art, welche weitestverbreitet verwendet wird. In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung, die nicht gezeigt ist, wird jedoch die Suspension zu der äußeren Kammer 14 zugeführt und ein Rotor ist in der äußeren Kammer 14 angeordnet, um Druck- und Saugpulse in der Suspension entlang der äußeren Seite des Siebkorbs 8 zu erzeugen. In dieser alternativen Ausführungsform erstrecken sich die Flüssigkeitsausstoßdurchtritte zwischen dem Abteil 46 und dem Äußeren des Siebkorbs 8, so dass der primäre Absonderungsanteil, der sich außerhalb des Siebkorbs 8 entwickelt, durch Flüssigkeitsdüsen aus Ausstoßdurchtritten verdünnt werden kann.
2 zeigt eine Siebvorrichtung der Erfindung, die der in 1 gezeigten Ausführungsform mit der Ausnahme ähnlich ist, dass der Siebkorb und die Verdünnungsflüssigkeitszufuhr unterschiedlich konstruiert sind. Die Vorrichtung von 2 umfasst somit ein Gehäuse 54, das mit zwei Verdünnungsflüssigkeitseinlassleitungen 56 und 48 versehen ist, und einen Siebkorb 60, der mit zwei Verdünnungsflüssigkeitseinlassöffnungen 62 und 64 versehen ist, die jeweils an den Leitungen 56 und 58 angeschlossen sind. Diese Ausführungsform eignet sich für neue Siebvorrichtungen.

Claims

Siebvorrichtung zum Sieben von Pulpensuspensionen, umfassend ein Gehäuse (2; 54), einen rohrförmigen Siebkorb (8; 60), der das Innere des Gehäuses in eine Zentralkammer (10) und eine einzelne äußere im Wesentlichen ringförmige Kammer (14) unterteilt, ein Einlasselement (4) zum Zuführen einer zu siebenden Suspension in die Zentralkammer, ein Annahme-Auslasselement (16) zum Abgeben eines entwickelten Annahmeanteils der Suspension, die durch den Siebkorb in die einzelne äußere Kammer hindurchgetreten ist, ein Absonderungsauslasselement (20) zur Abgabe eines entwickelten Absonderungsanteils der Suspension, einen Rotor (26), der in dem Gehäuse zur Bereitstellung von Druck und Saugpulsen in der zu siebenden Suspension entlang des Siebkorbs angeordnet ist, und ein Verdünnungsmittel (28, 52, 56, 58) zur Zufuhr von Verdünnungsflüssigkeit zu der zentralen Kammer, wobei das Verdünnungsmittel zumindest ein ringförmiges Element (28) enthält, das sich um die zentrale Kammer herum erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass der Siebkorb zumindest zwei separate rohrförmige Siebabschnitte (40, 42) enthält, das ringförmige Element (28) axial die zwei rohrförmigen Siebabschnitte verbindet und ein rohrförmiges Verdünnungsflüssigkeitsabteil (46) bildet, das sich zumindest im Wesentlichen um den Siebkorb herum erstreckt, wobei das ringförmige Element eine Mehrzahl von Verdünnungsflüssigkeits-Ausspritzdurchtritten (50) zwischen dem Verdünnungsflüssigkeitsabteil und der zentralen Kammer ausbildet.
Siebvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei eines von Annahme-Auslasskammer (16) und Absonderungs-Auslasskammer (20) einen Auslassdurchtritt (17) aus der äußeren Kammer bildet, und das Verdünnungsmittel zumindest eine Verdünnungsflüssigkeits-Zufuhrleitung (52; 56, 58) umfasst, die sich durch den Auslassdurchtritt zu dem ringförmigen Element (28) erstreckt, um Verdünnungsflüssigkeit von außerhalb des Gehäuses zu dem Verdünnungsflüssigkeitsabteil (46) zuzuführen.
Siebvorrichtung gemäß Anspruch 2, ferner umfassend eine Auslassleitung (18), die lösbar an dem Auslasselement (16) angeschlossen ist, das den Auslassdurchtritt bildet, wobei die Verdünnungsflüssigkeits-Zufuhrleitung (52) sich von außerhalb des Gehäuses durch die Wand der Auslassleitung (18) in den Auslassdurchtritt erstreckt.
Siebvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das Verdünnungsmittel zumindest erste und zweite Verdünnungsflüssigkeits-Zufuhrleitungen (56, 58) umfasst, die an dem ringförmigen Element (44) an unterschiedlichen Stellen davon angeschlossen sind.
Siebvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das rohrförmige Verdünnungsflüssigkeitsabteil (46) sich in einer geschlossenen Schleife um die zentrale Kammer (10) herum erstreckt, und die Verdünnungsflüssigkeitszufuhrleitung (52) dahingehend angeordnet ist, die Verdünnungsflüssigkeit in das Verdünnungsflüssigkeitsabteil derart zu führen, dass die Verdünnungsflüssigkeit in einer Richtung entlang der geschlossenen Schleife strömt.
Siebvorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei das rohrförmige Verdünnungsflüssigkeitsabteil (46) sich in einer geschlossenen Schleife um die zentrale Kammer (10) herum erstreckt, und die ersten und zweiten Verdünnungsflüssigkeitszufuhrleitungen (56, 58) dahingehend angeordnet sind, die Verdünnungsflüssigkeit in das Verdünnungsflüssigkeitsabteil derart zu führen, dass die Verdünnungsflüssigkeit in einer Richtung entlang der geschlossenen Schleife strömt.
Siebkorb (8; 60) zur Verwendung in einer Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, umfassend eine rohrförmige Mantelwand (30), die mit Sieböffnungen versehen ist und zumindest zwei separate rohrförmige Wandabschnitte (40, 42) enthält, und Verdünnungsmittel (44) zur Zufuhr von Verdünnungsflüssigkeit zu dem Inneren der rohrförmigen Mantelwand, wobei die Verdünnungsmittel zumindest ein ringförmiges Element (44) enthalten, das sich um die rohrförmige Mantelwand erstreckt und die zwei rohrförmigen Wandabschnitte der Mantelwand verbindet, dadurch gekennzeichnet, dass das ringförmige Element (44) ein rohrförmiges Verdünnungsflüssigkeitsabteil (46), welches sich zumindest im Wesentlichen um die rohrförmige Mantelwand erstreckt, und eine Mehrzahl von Verdünnungsflüssigkeits-Ausspritzdurchtritte (50) bildet, die sich zwischen dem Verdünnungsflüssigkeitsabteil und dem Inneren des Siebkorbs erstrecken.
Siebkorb gemäß Anspruch 7, wobei die Ausspritzdurchtritte (50) ringförmige Querschnitte aufweisen.
Siebkorb gemäß Anspruch 7, wobei die Ausspritzdurchtritte die Form von Schlitzen einnehmen.
Siebkorb gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei das rohrförmige Verdünnungsflüssigkeitsabteil (46) einen rechteckigen Querschnitt aufweist.
Siebkorb gemäß einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei das Verdünnungsmittel erste und zweite Verdünnungsflüssigkeits-Zufuhreinlässe (48) auf dem ringförmigen Element (44) umfasst, die an unterschiedlichen Plätzen darauf positioniert sind.
Siebkorb gemäß einem der Ansprüche 7 bis 11, wobei das rohrförmige Verdünnungsflüssigkeitsabteil (46) sich in einer geschlossenen Schleife um die rohrförmige Mantelwand (30) herum erstreckt.